(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数枚の帯状基材が、伸展された際に複数個の多角形のセルを形成するように部分的に接合されてなる土工事用枠体を、伸展させて敷設した後、該土工事用枠体の該多角形のセル内に客土材を投入する表面保護工法であって、
前記帯状基材が、不織布または紙類に、熱硬化性樹脂が塗布または真空含浸されて加熱硬化されてなる透水性材料からなり、前記客土材として、軽量骨材または火山礫をセメントまたは石灰により固結させてなる材料を用いるとともに、前記土工事用枠体の敷設領域の幅方向両端近傍に、地盤に対し固定される固定部材を設置して、該土工事用枠体と該固定部材とを、結合部材を用いて連結するものとし、該結合部材を、該土工事用枠体を構成する該帯状基材に対し貫通させることによって、該土工事用枠体を法面上に伸展させて固定することを特徴とする表面保護工法。
【請求項２】
複数枚の帯状基材が、伸展された際に複数個の多角形のセルを形成するように部分的に接合されてなる土工事用枠体を、伸展させて敷設した後、該土工事用枠体の該多角形のセル内に客土材を投入する表面保護工法であって、
前記帯状基材が、不織布または紙類に、熱硬化性樹脂が塗布または真空含浸されて加熱硬化されてなる透水性材料からなり、前記客土材として、軽量骨材または火山礫をセメントまたは石灰により固結させてなる材料を用いるとともに、前記土工事用枠体の端部近傍に給水可能な装置を設置して、該給水可能な装置から該土工事用枠体に水を供給することを特徴とする表面保護工法。
【請求項３】
前記客土材が透水性および固結性を有する請求項１または２記載の表面保護工法。
【請求項４】
前記土工事用枠体を自然法面、切土法面、モルタル吹付け面、コンクリート壁面または建造物の屋上若しくは屋根に敷設する請求項１〜３のうちいずれか一項記載の表面保護工法。
【請求項５】
前記客土材の投入後、該客土材上にネットの設置および種子の吹付けのうちのいずれか一方あるいは両方を行う請求項１〜４のうちいずれか一項記載の表面保護工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表面保護工法に関し、詳しくは、法面からの土壌の流出防止、および、建造物の屋上等の緑化などに用いられる表面保護工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
切土法面や盛土法面の土壌の流出を防止するための法面の保護技術については、従来、種々提案されてきている。例えば、特許文献１には、所定間隔で枠材を支承する係止部が形成されているベルト状の固定部材を法面上に所定の横幅間隔で付設してアンカーでその法面に固定し、ついで多角形のセルが連続的に形成されている枠材を上記付設した固定部材の各係止部にその枠材の各セルの頂部で掛け止めるようにして敷設し、ついでこの敷設した枠材の各セル内に土壌を充填し、要すれば植生を施すようにした法面保護方法が開示されている。
【０００３】
また、歩道等の舗装に用いられる材料に関しても、従来より種々の改良技術が提案されてきており、例えば、特許文献２には、本発明は火山礫を粗骨材とし、川砂を細骨材としてコンクリートを打設し、その表面を洗い出し、火山礫による凸凹面を形成させる技術が開示されており、特許文献３には、火山礫、セメント、水の混合物からなる舗装材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特公平３−１９３２６号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献２】特開平９−２２８３０３号公報（特許請求の範囲等）
【特許文献３】特開２０１０−９０５３０号公報（特許請求の範囲等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されているような従来の法面保護技術は、緩い傾斜角の法面については良好な土壌の流出防止効果が得られるものの、傾斜角が３０°以上の急斜面では、枠材が滑動しやすく客土材が流下しやすいなどの問題があり、実質的に適用が困難となっていた。また、既設地山で用いると、地山と客土材との境界面における摩擦抵抗が十分にないことから、雨水により浸食されやすく、セメントの固結では凍結融解作用により境界面が剥離するなどの問題があり、適用は困難であった。よって、従来の手法では適用しにくい急傾斜の法面についても適用可能であって、良好に土壌の流出防止を図ることができる技術の確立が望まれている。
【０００６】
そこで本発明の目的は、上記問題を解消して、急勾配の斜面でも適用可能であり、良好に土壌の流出防止を図ることができる表面保護工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討した結果、法面等の表面に、複数個の多角形のセルを有する土工事用枠体を敷設するとともに、このセル内に、軽量で透水性があり、かつ粘着性のある客土材を用いることにより、上記課題を解決できることを見出して、本発明を完成するに至った。
【０００８】
ここで、客土材のこぼれ出しまたは滑動の防止に関しては、以下の式を用いることができる。すなわち、図５に示すように、客土材の粘着力をｃ、客土材の内部摩擦角をφ、すべり土塊の重量をＷ１、すべり土塊内の水の重量をｕ１、法面の傾斜角度をθ、すべり面と水平面との角度をθ１、すべり長をｌとすれば、客土材のこぼれ出しに対しては、以下の式より安全率Ｆ１を計算することができる。
0005309409.tif 000002
一辺２０ｃｍ、高さ１０ｃｍ、法面に沿う長さ１０ｍのハニカム（六角形）状の土工事用枠体において、法面の傾斜角度が３０°以上になると、滑動力が摩擦抵抗力より大きくなり、滑動が生ずる。しかし、粘着力２０ｋＮが付与された客土材では、傾斜角度６０°まで耐え得るものとなる。また、式中の土質定数や傾斜角度を変えることにより、土工事用枠体の設計長を求めることができる。
【０００９】
また、図６に示すように、土工事用枠体のセルの幅をｂ、土工事用枠体の高さをｈ、法面長をＬ、法面の傾斜角度をθ、土の単位体積重量をγ、土の内部摩擦角をφとすれば、客土材の滑動に対しては、以下の式より安全率Ｆ２を計算することができる。
0005309409.tif 000003
【００１０】
ここで、土工事用枠体のセルをセメント等で固結すれば、粘着力を付与することができるが、この場合、凍結融解により境界面が剥離するおそれがある。これに対し、本発明者らは、客土材として、粗骨材として軽量骨材または火山礫を使用し、細骨材にセメントまたは石灰を使用した材料を用いることで、粗骨材が水を吸収するために大きな被害を生ずることなく、細骨材が粘着力を有することから滑動防止の効果を得られ、結果として安定した法面が形成されることを見出したものである。
【００１１】
また、本発明においては、前記土工事用枠体の敷設領域の幅方向両端近傍に、地盤に対し固定される固定部材を設置して、該土工事用枠体と該固定部材とを、結合部材を用いて連結することによって、土工事用枠体のたわみを抑えることができる。この固定部材および結合部材は、土工事用枠体の長さが設計長より短い場合には、高さ方向の中央付近に設置することで、枠体の滑動を抑えることができる。また、この固定部材および結合部材は、高さ方向の下端近傍に設置することで、上下の枠体同士を結合することができる。
【００１２】
さらに、本発明においては、客土材と固定部材によって土工事用枠体の滑動防止を抑えることにより、従来方法で用いる留め杭の本数を大幅に減らすことができる。さらにまた、本発明は、従来方法では困難であったモルタル吹付け面への適用や、建造物の屋上または屋根への適用も可能である。さらにまた、本発明においては、前記客土材の投入後に、該客土材上に、ネットを設置するとともに種子の吹付けを行うことが好ましい。さらにまた、前記土工事用枠体を透水性材料からなるものとして、その端部に給水可能な装置を設置すれば、前記土工事用枠体に水が供給されることにより、客土材内の植生に水が行き届くものとなるので、水を撒く必要がなく、管理が容易となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、上記特定の土工事用枠体を、軽量骨材または火山礫からなる材料をセメントまたは石灰等により固結させた客土材と組み合わせて用いるものとしたことで、（１）急傾斜の法面にも適用可能であって、良好に土壌の流出防止を図ることができる表面保護工法を実現することが可能となった。また、本発明によれば、（２）火山礫を用いているために透水性があることから、豪雨時においても水を処理することができる。さらに、本発明によれば、（３）上記固定部材および結合部材を併用することで、土工事用枠体の敷設が容易となって、作業性を向上することができる。さらにまた、本発明の表面保護工法は、（４）客土材の粘着力によって留め杭の本数を減らすことができるため、モルタル吹付け面や建造物の屋上または屋根などにも適用可能である。さらにまた、本発明において、客土材上に種子の吹付けを行えば、土壌流出防止効果をより向上することができるとともに、建造物の屋上等の緑化を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の表面保護工法の一実施形態に係る説明図である。
【図２】本発明の表面保護工法の他の実施形態に係る説明図である。
【図３】本発明の表面保護工法のさらに他の実施形態に係る説明図である。
【図４】本発明の表面保護工法のさらに他の実施形態に係る説明図である。
【図５】客土材のこぼれ出しに係る安全率の計算方法に係る説明図である。
【図６】客土材の滑動に係る安全率の計算方法に係る説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本発明の表面保護工法に係る説明図を示す。本発明の表面保護工法は、切土法面や盛土法面等の法面１０などに適用される。図中の（ａ）は、本発明の表面保護工法を適用した法面の表面を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＡ−Ａ線に沿う模式的断面図である。
【００１６】
本発明の表面保護工法においては、まず、図１（ａ）に示すような、複数枚の帯状基材が、伸展された際に複数個の多角形のセル１ａを形成するように部分的に接合されてなる土工事用枠体１を、図１（ｂ）に示すようにして、適用領域である法面１０上に、伸展させて敷設する。その後、土工事用枠体１の多角形のセル１ａ内に、客土材としての、軽量骨材または火山礫をセメントまたは石灰により固結させてなる材料を投入することにより、法面等の表面の保護を行うものである。
【００１７】
本発明においては、セル１ａ内に投入する客土材として、一般的な土嬢ではなく、軽量骨材または火山礫を含むコンクリートを用いるものとしたことで、セル１ａ内において客土材に粘着力と透水性が付与されて、結合強度を上昇させることが可能となった。特に、急傾斜の法面では、セル１ａ内に客土材として土を投入すると、セル形状が崩れて盛土が流下しやすく、安定して法面の保護を行うことができないが、本発明では、急傾斜の法面であっても、セル形状を固定して、盛土の流下をより効果的に抑制することができた。また、火山礫は粒状物質であるため、セル１ａからの客土材のこぼれ出しを抑制することもできた。
【００１８】
ここで、火山礫を含むコンクリートについて説明する。火山礫は多孔質（ポーラス）であって軽量（単位体積重量１２ｋＮ／ｍ３）であるので、火山礫を骨材として含有するコンクリートは、通常のコンクリートよりも軽量であることに加え、透水性を有するという特性をもつ。よって、火山礫を含むコンクリートは透水性および固結性を有するので、これを用いることで、客土後において、客土の重量により土工事用枠体１が撓んだり崩れたりするのを防止でき、また、雨水は客土材を通して地盤内に浸透することになるので、セル１ａ内に雨水が溜まることも防止できる。また、本発明の表面保護工法においては、火山礫のこのような特性から、火山礫を骨材として含有するコンクリートを客土材として用いることで、後述するように適用領域において緑化を行うことも容易である。一方で、火山礫を骨材として含有するコンクリートをそのまま法面に適用することは困難であるが、本発明においては、上記土工事用枠体１と組み合わせて適用するものとしたので、火山礫を骨材として含有するコンクリートを法面にも容易に適用できるというメリットもある。さらに、本発明においては、経時により土工事用枠体１が劣化した場合でも、火山礫を骨材として含有するコンクリートが一定のセル形状を保持した状態で表面に固定されているので、盛土の崩れを生ずることがない。
【００１９】
土工事用枠体１は、不織布、または、テープ状のクラフト紙、板紙等の紙類などの基材を、伸展された際に多角形のセルを連続的に形成するように部分的に接合し、不飽和ポリエステルなどの熱硬化性樹脂を塗布または真空含浸させた後、加熱硬化させることにより、作製することができる。かかる土工事用枠体１に要求される引張り強さ、曲げ剛性、セルの寸法および高さなどについては、施工の態様により適宜選定することが可能であるが、例えば、以下の範囲とすることができる。土工事用枠体１の高さ、すなわち、基材の幅は、５０〜１００ｍｍ、セル１ａの一辺の長さｗは、例えば、図示するような六角形のセルの場合には５０〜２００ｍｍ、一つの土工事用枠体１の、伸展時における幅Ｗは４００〜１５００ｍｍ、長さＬは１００〜５００ｍｍとすることができ、基材の厚さは、０．１〜２ｍｍ程度とすることが、原材料の特性、および、施工時の作業性の観点から、好適である。
【００２０】
また、基材に含浸させる熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。特に、軽荷重状態で用いるものには、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性樹脂や、架橋ポリエチレンなども用いることができ、この場合は、土工事用枠体１を、折り畳み可能な大きな可撓性を有するものとすることができる。この際の基材に対する合成樹脂の含浸量としては、土工事用枠体１を法面等に敷設した際に自立できる程度であればよく、使用する基材の厚さ、形成するセルの大きさなどによって異なり、また、含浸させる合成樹脂の性質によっても異なるので、土工事用枠体１の使用目的に応じて適切な剛性および可撓性を与えるように処理することが必要である。なお、土工事用枠体１の透水性についても、樹脂の含浸量により、調整することができる。
【００２１】
セルの形状としては、図示するような六角形には限られず、四角形などであってもよい。特には、六角形のセルを用いると、ハニカム原理により荷重が分散されるので、土砂、積雪等の荷重にも容易に耐えうる耐久性を確保することができ、好ましい。四角形のセルの場合には、例えば、長尺の基材同士の間を、短い連結用基材で連結することで、土工事用枠体を容易に作製することができる。かかる土工事用枠体としては、例えば、セルグリッド（登録商標）を用いることができる。
【００２２】
火山礫を骨材として含有するコンクリートは、上述したように通常のコンクリートよりも軽量である。火山礫としては、いかなる物を用いてもよく、特に制限はない。例えば、火山礫を粗骨材とし、川砂を細骨材として、普通ポルトランドセメントと一般的な減水剤等の混和剤と水とを混練して調製することができる。
【００２３】
本発明の表面保護工法においては、まず、図１（ａ）に示すような、複数枚の帯状基材が、伸展された際に複数個の六角形のセルを形成するように部分的に接合されてなる土工事用枠体１を、図１（ｂ）に示すようにして、適用領域である法面１０上に、伸展させて敷設する。具体的には、法面に、使用する土工事用枠体１のセル１ａの横方向のピッチに合わせた間隔で、金属または合成樹脂製のアンカー４を打ち込む留め工を行ったのち、土工事用枠体１を、アンカー４にセル１ａが係合するように順次掛け止めていく。
【００２４】
この際、本発明においては、図１に示すように、土工事用枠体１の敷設領域の幅方向両端近傍に、地盤に対し固定される固定部材２ａ，２ｂを設置して、土工事用枠体１と固定部材２ａ，２ｂとを、結合部材３を用いて連結することが好ましい。この結合部材３は、土工事用枠体１を構成する基材を貫通させて、土工事用枠体１を固定するものである。従来は、土工事用枠体１の上端および幅方向両端に位置するセル１ａを、適宜間隔で留め工により地盤に対し固定することのみによって、土工事用枠体１を法面に対し設置していたが、かかる固定部材２ａ，２ｂおよび結合部材３を用いることで、従来と比較して、土工事用枠体１の展張作業を容易に行うことが可能となる。また、この場合も、従来と同様の留め工は併用することが好ましいが、上記固定部材２ａ，２ｂおよび結合部材３を用いることで、留め工の施工箇所を少なくすることができるメリットも得られる。さらに、上記固定部材２ａ，２ｂおよび結合部材３を用いることで、岩盤等の留め工が困難な地域にも、本発明を適用することが可能となる。ここで、固定部材２ａ，２ｂとしては、具体的には例えば、木杭等を用いることができ、結合部材３としては、具体的には例えば、金属製のロープ等を用いることができる。
【００２５】
本発明において、上記固定部材２ａ，２ｂおよび結合部材３は、図示するように、法面１０に敷設された土工事用枠体１の上端近傍に設置することが好ましい。これにより、最も効果的に、土工事用枠体１を法面の地盤に対し固定することができる。
【００２６】
また、本発明において、上記固定部材２ａ，２ｂおよび結合部材３は、図２に示すように、法面１０に敷設された土工事用枠体１の高さ方向中央部および／または下端近傍に設置することも好ましい。上記固定部材２ａ，２ｂおよび結合部材３を土工事用枠体１の高さ方向中央部に設置すれば、土工事用枠体全体の形状保持性を高めることができる。一方、隣接する土工事用枠体１，１間は、通常、相接する基材同士をステープルや縫製等により綴じ合わせるか、接着剤で接着する等により、一体に連結することができるが、上記固定部材２ａ，２ｂおよび結合部材３を土工事用枠体１の下端近傍に設置すれば、ステープル等を用いることなく、隣接する土工事用枠体１，１間を連結することができる。
【００２７】
次いで、法面１０の施工目的領域の全面に土工事用枠１体を敷設した後、土工事用枠体１の各セル１ａ内に、客土材としての、火山礫を含むコンクリートを投入する。火山礫を含むコンクリートをセル１ａ内に投入した後は、常法に従い締め固めを行い、火山礫を浮き出させて木ゴテで表面を平滑に仕上げた上、表面に市販の超遅延剤を散布して、一夜気中養生する。
【００２８】
ここで、本発明においては、上記客土材としての火山礫を含むコンクリートの投入後に、この上にネットを設置するとともに、種子の吹付けを行うことが好ましい。火山礫を含むコンクリートは透水性を有するので、種子を吹き付けることで、土工事用枠体の敷設領域を容易に緑化させることができ、また、植物が生えて根が伸びることで、土壌流出防止効果をより向上することができる。
【００２９】
本発明の表面保護工法は、自然法面や切土法面、盛土法面等の法面、特に、従来技術では適用の困難であった、傾斜角が３０〜４０°の急傾斜の法面に敷設した際に有用である。また、本発明の表面保護工法は、地盤表面のみならず、モルタル吹付け面や、コンクリート壁面、建造物の屋上または屋根などにも適用することが可能であり、土壌の流出防止だけでなく、建造物の屋上等の緑化の目的にも用いることができる。
【００３０】
また、本発明においては、図３に示すように、土工事用枠体１として透水性材料からなるものを用いて、土工事用枠体１の端部近傍に給水可能な装置２０を設置し、この給水装置２０から土工事用枠体１に水を供給するものとすることもできる。これにより、客土材内を緑化した場合には、植生に水が行き届くものとなるので、水を撒く必要がなく、管理が容易となる。さらに、本発明においては、図４に示すように、固定部材および連結部材を用いることなく、土工事用枠体を従来と同様の留め工のみにより固定するものであってもよいことは、いうまでもない。なお、図中の（ａ）は、本発明の表面保護工法を適用した法面の表面を示す模式図であり、（ｂ）は、（ａ）中のＣ−Ｃ線に沿う模式的断面図である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を、実施例を用いてより詳細に説明する。
１．０：０．５の急勾配の崩壊斜面の補修工事（施工：面積３２ｍ２、粘性土）として、複数枚の帯状基材（材質：樹脂を含浸させた布製枠材）が、伸展された際に複数個の六角形のセル（一辺の長さｗ：２００ｍｍ）を形成するように部分的に接合されてなる土工事用枠体（商品名：セルグリッド（登録商標）、伸展時における幅Ｗ：８ｍ、長さＬ：４ｍ）を、伸展させて敷設した。具体的には、斜面に、６００ｍｍの間隔で、アンカー（材質：金属製の棒鋼）を打ち込む留め工を行った後、土工事用枠体を、アンカーにセルが係合するように順次掛け止めた。
【００３２】
その後、土工事用枠体の各セル内に、客土材としての火山礫を含むコンクリートを投入し、常法に従い締め固めを行い、火山礫を浮き出させて木ゴテで表面を平滑に仕上げた上、表面に市販の超遅延剤を散布して、一夜気中養生させた。
【００３３】
結果として、火山礫を含むコンクリートは崩壊することなく土工事用枠体のセル内に収まり、全体のバランスを保って施工することができた。なお、施工期間は、地山整形および土工事用枠体の敷設に１日、および、火山礫を含むコンクリートの投入に１日で、計２日間と極めて短期間であった。また、試験現場は豪雪地帯であったが、雪解け後においても土工事用枠体は変形することなく、凍結融解に対しても安定していた。
【符号の説明】
【００３４】
１  土工事用枠体
１ａ  セル
２ａ，２ｂ  固定部材
３  結合部材
４  アンカー
１０  法面
２０  給水装置
【要約】
【課題】急傾斜の法面にも適用可能であって、良好に土壌の流出防止を図ることができる表面保護工法を提供する。
【解決手段】複数枚の帯状基材が、伸展された際に複数個の多角形のセル１ａを形成するように部分的に接合されてなる土工事用枠体１を、伸展させて敷設した後、土工事用枠体１の多角形のセル１ａ内に客土材を投入する表面保護工法であって、客土材として、軽量骨材または火山礫をセメントまたは石灰により固結させてなる材料を用いる。
【選択図】図１【図１】
0005309409.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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